動的二次元界面上での力学的分子制御

• 研究課題/領域番号: 16H07435
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 中西 和嘉 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主任研究員 (20401010)
• 研究期間 (年度): 2016-08-26 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 気水界面 / 蛍光 / 界面 / 表面・界面物性 / 超分子化学 / 超薄膜 / 分子機械 / 合成化学 / 分子構造 / 脂質

研究成果の概要

３次元の溶液中は分子はランダムな向きをとり、外部から加えた力は相殺されてしまう。一方、２次元場である水の上、すなわち気水界面では、分子はその極性により分子レベルで整列（配向）する。この性質を利用して、配向した分子に対して横方向から分子集合体に力を加えると分子配座が変化する。本研究では分子の運動に着目した。分子内運動の抑制に伴い、蛍光を発する両親媒性蛍光分子を利用し、気水界面での分子の動きと外力に対する影響を調べた。

研究成果

• [国際共同研究] National University of Ireland Galway(アイルランド)
• [雑誌論文] Solid surface vs. liquid surface: nanoarchitectonics, molecular machines, and DNA origami (2017)
  • 著者名/発表者名: Ariga Katsuhiko、Mori Taizo、Nakanishi Waka、Hill Jonathan P.
  • 雑誌名: PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS 巻: 19 号: 35 ページ: 23658-23676
  • DOI: 10.1039/c7cp02280h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conformation Manipulation and Motion of a Double Paddle Molecule on an Au(111) Surface (2017)
  • 著者名/発表者名: Soe We-Hyo、Shirai Yasuhiro、Durand Corentin、Yonamine Yusuke、Minami Kosuke、Bouju Xavier、Kolmer Marek、Ariga Katsuhiko、Joachim Christian、Nakanishi Waka
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 11 号: 10 ページ: 10357-10365
  • DOI: 10.1021/acsnano.7b05314
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Symmertic Raman Tensor Contributes to Chiral Vibrational Sum Frequency Generation from Binaphthyl Amphilphile Monolayers on Water -Study of Electronic Resonance Amplitude and Phase Profiles- (2017)
  • 著者名/発表者名: 4.M. Okuno, D. Ishikawa, W. Nakanishi, K. Ariga and T. Ishibashi
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry C 巻: 121 号: 21 ページ: 11241-11250
  • DOI: 10.1021/acs.jpcc.6b12664
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanically Induced Opening-Closing Action of Binaphthyl Molecular Pliers: Digital Phase Transition vs. Continuous Conformational Change (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Mori, D. Ishikawa, Y. Yonamine, Y. Fujii, J. P. Hill, I. Ichinose, K. Ariga, W. Nakanishi
  • 雑誌名: ChemPhysChem 巻: 印刷中 号: 11 ページ: 1470-1474
  • DOI: 10.1002/cphc.201601144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Driving nanocars and nanomachines at interfaces: From concept of nanoarchitectonics to actual use in world wide race and hand operation (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Shirai; Kosuke Minami; Waka Nakanishi; Yusuke Yonamine; Christian Joachim; Katsuhiko Ariga
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 55 号: 11 ページ: 1102A2-1102A2
  • DOI: 10.7567/jjap.55.1102a2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Control of Molecular Conformation at Interfaces: Structure and Motion (2018)
  • 著者名/発表者名: NAKANISHI, Waka, We-Hyo Soe, Marek Kolmer, Xavier Bouju, SHIRAI, Yasuhiro, MINAMI, Kosuke, Joachim, Christian, ARIGA, Katsuhiko
  • 学会等名: 日本化学会第98春季年会
• [学会発表] Conformation Manipulation and Motion of a Double Paddle Nanocar for the International Nanocar Race. (2018)
  • 著者名/発表者名: NAKANISHI, Waka, We-Hyo Soe, Marek Kolmer, Xavier Bouju, SHIRAI, Yasuhiro, MINAMI, Kosuke, Joachim, Christian, ARIGA, Katsuhiko
  • 学会等名: MANA International Symposium
• [学会発表] Nanocar race: Conformation manipulation and motion of a single molecule (2018)
  • 著者名/発表者名: 中西 和嘉
  • 学会等名: WCCU-SMAジョイントシンポジウム
• [学会発表] Control of molecular machines by conformation manipulations at interfaces. (2018)
  • 著者名/発表者名: 中西 和嘉
  • 学会等名: New Frontiers of Supramolecular Chemistry in Non-equilibrium Sys.
• [学会発表] Conformation manipulation of binaphthyl-dimer with a low temperature STM (2017)
  • 著者名/発表者名: e-Hyo Soe, Marek Kolmer, Xavier Bouju, Y. Shirai, K. Minami, K. Ariga, W. Nakanishi
  • 学会等名: The Annual Spring meeting of the German Physical Society
  • 発表場所: German
  • 年月日: 2017-03-19
  • 国際学会
• [学会発表] 界面における分子・分子集合体の動的構造制御と機能 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中西 和嘉
  • 学会等名: 第68回コロイドおよび界面化学討論会
• [学会発表] Control of molecular machines at the interface (2017)
  • 著者名/発表者名: 中西 和嘉
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
• [学会発表] Control of molecular machines at interfaces (2017)
  • 著者名/発表者名: 中西 和嘉
  • 学会等名: 90th JSCM Anniversary Conference